JPH0768886B2 - Steam turbine, device for preventing axial movement of disc, and disc mounting method - Google Patents
Steam turbine, device for preventing axial movement of disc, and disc mounting methodInfo
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- JPH0768886B2 JPH0768886B2 JP4203701A JP20370192A JPH0768886B2 JP H0768886 B2 JPH0768886 B2 JP H0768886B2 JP 4203701 A JP4203701 A JP 4203701A JP 20370192 A JP20370192 A JP 20370192A JP H0768886 B2 JPH0768886 B2 JP H0768886B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description
【0001】[0001]
【発明の背景】本発明は、蒸気タービンのようなターボ
機械のロータに関する。特に、本発明は、蒸気タービン
・ロータ軸に焼嵌め固定された円板もしくはディスクの
軸線方向運動を阻止するための装置及び方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to rotors for turbomachines such as steam turbines. More particularly, the present invention relates to apparatus and methods for inhibiting axial movement of discs or disks shrink-fitted to a steam turbine rotor shaft.
【0002】蒸気タービンのロータは、典型的には、周
辺部に固定された複数の羽根又はブレードを有する軸を
備える。この軸はまた、羽根が形成されていない「ダミ
ー」ディスクと称するディスクを備えている。ある構成
例において、このダミーディスクは、下流側のディスク
面近傍で、締まりばめ及びラジアル・ピン(心向ピン)
により保持されるように軸に焼嵌め固定される。このダ
ミーディスクは、羽根列を通して膨張する蒸気がロータ
に与える推力を平衡化するように作用する軸線方向の力
をロータに誘起する。ディスクと軸との間における熱膨
張差とディスクに作用する遠心力との結果として、ディ
スクを軸に保持する締まりばめの作用は運転中に減少す
る。そして、温度によりディスクは、ラジアル・ピンか
ら上流側に伸長する傾向を示す。また、下流側のディス
ク面が上流側のディスク面よりも熱いためにディスクが
傘形状になるので、締まりばめは上流側のディスク面側
でより強力になる。運転停止に際して、ディスクは熱的
に収縮し、それにより、上流ディスク面でロータに粘着
しつつピンに対し引抜き力を及ぼす傾向を示す。その結
果としてダミーディスクは、起動−停止サイクル中、軸
に沿ってラチェット状に運動(ratchet)する傾向を有
する。ディスクのこのような軸線方向運動で、ディスク
は、蒸気タービン・ケーシングに固定されている固定構
成要素に干渉する結果になり得る。[0002] Steam turbine rotors typically include a shaft having a plurality of vanes or blades fixed at the periphery. The shaft also comprises a disc called a "dummy" disc that has no vanes formed. In one configuration example, this dummy disk has an interference fit and radial pin (centering pin) near the disk surface on the downstream side.
It is shrink-fitted and fixed to the shaft so as to be held by. The dummy disk induces in the rotor an axial force that acts to balance the thrust exerted on the rotor by the steam expanding through the blade row. As a result of the differential thermal expansion between the disc and the shaft and the centrifugal forces acting on the disc, the effect of the interference fit holding the disc on the shaft is reduced during operation. Then, with temperature, the disk tends to extend upstream from the radial pin. Further, since the disk surface on the downstream side is hotter than the disk surface on the upstream side, the disk has an umbrella shape, so that the interference fit becomes stronger on the disk surface side on the upstream side. Upon shutdown, the disk thermally contracts, thereby tending to exert a pulling force on the pin while adhering to the rotor at the upstream disk surface. As a result, the dummy disk tends to ratchet along the axis during the start-stop cycle. Such axial movement of the disk can result in the disk interfering with stationary components that are fixed to the steam turbine casing.
【0003】従来、ダミーディスク及び軸に形成されて
いる孔を貫通して取り付けられた径方向の保持ピンもし
くはラジアル・ピンが、軸に沿ってのダミーディスクの
軸線方向運動を阻止するのに使用されていた。しかしな
がら、これらピンは、ディスクを拘束する上で完全には
満足なものではなく、調査の示すところによれば、或る
種のロータにおいて、ダミーディスクは0.150cm(0.060
インチ)も軸線方向に移動することが判明している。こ
のような軸方向運動には、ラジアル・ピンの由々しい変
形が伴い、このことは、ピンに、ディスクを運動せしめ
る傾向の軸線方向の力に抗するのに充分な剪断面積が欠
けていることを示している。Conventionally, radial retaining or radial pins mounted through holes formed in the dummy disk and shaft are used to prevent axial movement of the dummy disk along the axis. It had been. However, these pins are not completely satisfactory in constraining the disc, and studies have shown that in some rotors, dummy discs have 0.150 cm (0.060 cm).
Inch) has also been found to move axially. Such axial movement is accompanied by significant deformation of the radial pin, which lacks sufficient shear area to resist the axial forces tending to move the disc. It is shown that.
【0004】従って、焼嵌め固定されたディスクが軸に
沿って軸方向に運動するのを阻止するために充分な大き
さの剪断面積を有する装置を開発することが望ましい。
更に、このような装置を用いて、現存の蒸気タービン・
ロータを改造又は改装する方法を提供することが望まし
いと考えられる。更にまた、ディスクの上流側の面での
ディスクとロータとの間の差動運動を除去して、ディス
クの上述のラチェット状の運動を阻止しなければならな
いと考えられるところから、上流側の面でディスクを固
定するのが望ましい。Therefore, it would be desirable to develop a device having a shear cross section of sufficient magnitude to prevent axial movement of the shrink-fitted disc along the axis.
In addition, using such equipment, existing steam turbine
It would be desirable to provide a method of retrofitting or retrofitting a rotor. Furthermore, since it is believed that differential motion between the disc and rotor on the upstream face of the disc must be eliminated to prevent the above-mentioned ratchet-like movement of the disc, the upstream face It is desirable to fix the disc with.
【0005】[0005]
【発明の概要】本発明の目的は、ディスクの軸に沿って
の軸方向運動を阻止する方法及び装置を提供することに
ある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for inhibiting axial movement of a disc along its axis.
【0006】本発明の他の目的は、ディスクにおける作
用応力を顕著に弱めたり或は高めたりすることなく、大
きな軸線方向の力に抗するのに充分な剪断面積を有する
上記装置を提供することにある。Another object of the present invention is to provide such a device having sufficient shear cross-section to resist large axial forces without significantly weakening or increasing the working stress in the disk. It is in.
【0007】本発明の更に他の目的は、ディスクを、そ
の上流側の面で固定する装置を提供することにある。Yet another object of the present invention is to provide a device for fixing a disc on its upstream side surface.
【0008】本発明の更に他の目的は、上記装置が現存
のロータの包絡線を顕著に越えることなく、該装置を用
いて現存の蒸気タービンを改装する方法を提供すること
にある。Yet another object of the present invention is to provide a method of retrofitting an existing steam turbine using the apparatus without significantly exceeding the envelope of the existing rotor.
【0009】叙上の目的及び他の目的は、複数の固定翼
を収容しているケーシングと、該ケーシングにより囲繞
された軸とを有する蒸気タービンにおいて達成される。
軸の周辺部には、周方向に延在する第1の溝が形成され
る。ハブを有するディスクは、この第1の溝の近傍で軸
を取り囲む。上記ハブには、第2の周方向に延在する溝
が形成される。それぞれが第1及び第2の保持部分を有
する複数の円弧状の保持部材を用いて、軸に対するディ
スクの軸線方向運動を阻止する。各保持部材の第2の保
持部分は軸線方向に延在し上記第2の溝内に配置され
る。また、第1の保持部分は、第2の保持部分から径方
向内向きに延びて上記第1の溝内に配置される。The above and other objects are accomplished in a steam turbine having a casing containing a plurality of fixed vanes and a shaft surrounded by the casing.
A first groove extending in the circumferential direction is formed in the peripheral portion of the shaft. A disk with a hub surrounds the shaft near this first groove. A groove extending in the second circumferential direction is formed in the hub. A plurality of arcuate retaining members, each having first and second retaining portions, are used to prevent axial movement of the disc relative to the shaft. The second holding portion of each holding member extends in the axial direction and is arranged in the second groove. Further, the first holding portion extends inward in the radial direction from the second holding portion and is arranged in the first groove.
【0010】第2の溝には保持部材用入口スロットが形
成され、この入口スロットと第2の溝との合成された半
径方向の高さは、少なくとも、各保持部材の径方向の高
さと同程度の大きさである。第1及び第2の溝内におけ
る保持部材の周方向の運動を阻止するために、入口スロ
ットには閉鎖部材が配置される。少なくとも1つの保持
部材はロック用又は固定用保持部材であって、入口スロ
ットの内側、即ち、入口スロットの径方向内向きに配置
されており、ロック用保持部材の第2の保持部分と閉鎖
部材の合成された径方向の高さは、入口スロットと第2
の溝の合成された径方向の高さに実質的に等しい。閉鎖
部材及びロック用保持部材の間にはねじ孔(螺刻された
孔)が形成され、該ねじ孔の円周の第1の部分が閉鎖部
材に形成され、該ねじ孔の円周の第2の部分がロック用
保持部材に形成される。軸線方向に配向されたロック用
ねじがねじ孔内にねじ込まれて、上記閉鎖部材の軸線方
向運動を阻止すると共に該閉鎖部材をロック用保持部材
に固定する。A holding member inlet slot is formed in the second groove, and the combined radial height of the inlet slot and the second groove is at least equal to the radial height of each holding member. It is about the size. A closure member is disposed in the inlet slot to prevent circumferential movement of the retaining member within the first and second grooves. The at least one holding member is a locking or fixing holding member and is arranged inside the inlet slot, that is, radially inward of the inlet slot, and the second holding portion of the locking holding member and the closing member. The combined radial height of the inlet slot and the second
Is substantially equal to the combined radial height of the grooves. A screw hole (a screwed hole) is formed between the closing member and the locking holding member, and a first portion of the circumference of the screw hole is formed in the closing member, and a first portion of the circumference of the screw hole is formed. The second portion is formed on the lock holding member. An axially oriented locking screw is threaded into the threaded hole to prevent axial movement of the closure member and secure the closure member to the locking retaining member.
【0011】[0011]
【好適な実施例の説明】図1には、高圧蒸気タービン1
の縦断面図が示してある。この蒸気タービン1の主たる
構成要素は、固定的なケーシング組立体2と、このケー
シング組立体2内に包入されて中心に配置されたロータ
3である。ケーシング組立体2は、該ケーシング組立体
に固定された複数の羽根リング4と、該羽根リング4の
それぞれに固定された複数の固定翼5とから構成されて
いる。ロータ3は軸8を備えており、該軸8には複数の
溝7が切削されている。これら溝7の各々には、複数の
回転羽根6が配置されている。高圧蒸気35は、ケーシ
ング組立体2に形成されている入口37を介して高圧蒸
気タービン1に流入する。回転羽根6及び固定翼5をそ
れぞれ複数含む段の各々を通流した後に、蒸気36は、
減少した圧力で、ケーシング組立体2に形成されている
出口38を介して高圧蒸気タービン1から流出する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT A high pressure steam turbine 1 is shown in FIG.
FIG. The main components of the steam turbine 1 are a fixed casing assembly 2 and a centrally located rotor 3 enclosed within the casing assembly 2. The casing assembly 2 is composed of a plurality of blade rings 4 fixed to the casing assembly and a plurality of fixed blades 5 fixed to each of the blade rings 4. The rotor 3 is provided with a shaft 8 on which a plurality of grooves 7 are cut. A plurality of rotary blades 6 are arranged in each of these grooves 7. The high pressure steam 35 flows into the high pressure steam turbine 1 via an inlet 37 formed in the casing assembly 2. After passing through each of the stages including the plurality of rotary vanes 6 and the fixed blades 5, respectively, the steam 36 is
The reduced pressure exits the high pressure steam turbine 1 via an outlet 38 formed in the casing assembly 2.
【0012】図2に最も良く示してあるように、ダミー
ディスク9が軸8に焼嵌めされている。ケーシング組立
体2に取り付けられているリング21が、ダミーディス
ク9の周囲に前部空洞11及び後部空洞12を形成して
いる。これら空洞に対する蒸気供給系(図示せず)は、
前部空洞11よりも後部空洞12の方に一層高い圧力の
蒸気が供給されるように構成されている。空洞11及び
12の間における圧力差の結果として、ダミーディスク
9には上流方向に作用する正味の軸方向の力が誘起され
る。この軸方向の力は、蒸気がタービン中を流れる際に
その蒸気圧が減少する結果としてロータ3に加わり下流
方向に作用するスラスト荷重を相殺する傾向を有する。
このようにして、ダミーディスク9は、スラストの平衡
化装置としての働きをなす。空洞11と空洞12の間に
おける連絡は、リング21に保持されてダミーディスク
9を取り巻くシール23により禁止されている。As best shown in FIG. 2, a dummy disk 9 is shrink fit onto the shaft 8. A ring 21 attached to the casing assembly 2 forms a front cavity 11 and a rear cavity 12 around the dummy disk 9. The steam supply system (not shown) for these cavities is
The rear cavity 12 is configured to be supplied with steam at a higher pressure than the front cavity 11. As a result of the pressure difference between the cavities 11 and 12, a net axial force acting upstream is induced in the dummy disk 9. This axial force tends to offset the thrust load acting on the rotor 3 and acting downstream as a result of the steam pressure decreasing as it flows through the turbine.
In this way, the dummy disk 9 functions as a thrust balancing device. Communication between the cavities 11 and 12 is prohibited by a seal 23 held by the ring 21 and surrounding the dummy disk 9.
【0013】図2に示すように、ダミーディスク9の内
面にはボスもしくはハブ10が形成されている。最初に
切削される際には、ハブ10の内径は、該ハブが取り巻
く軸8の外面14の外径よりも小さい。従って、ダミー
ディスク9を軸8に焼嵌めすると、該ダミーディスクは
軸8に締まりばめで保持されることになる。既に述べた
ように、この締まりばめは、軸8に沿って上流方向へ向
かうダミーディスク9の漸進的軸線方向運動を阻止する
のに充分ではない。本発明によれば、この上流方向運動
は、後述するように、複数の円弧状の保持部材15によ
って阻止される。As shown in FIG. 2, a boss or hub 10 is formed on the inner surface of the dummy disk 9. When first cut, the inner diameter of the hub 10 is smaller than the outer diameter of the outer surface 14 of the shaft 8 which it surrounds. Therefore, when the dummy disk 9 is shrink-fitted on the shaft 8, the dummy disk 9 is held on the shaft 8 by an interference fit. As already mentioned, this interference fit is not sufficient to prevent the gradual axial movement of the dummy disk 9 in the upstream direction along the axis 8. According to the present invention, this upstream movement is blocked by a plurality of arcuate holding members 15, as will be described later.
【0014】図3及び図4に示すように、ダミーディス
ク9の上流側で径方向に延在する面22のハブ10と交
差する領域には周方向に延在する溝17が形成される。
また、軸8の外面14には、第2の周方向に延在する溝
16が形成される。溝16及び17は、溝16及び17
の下流側の径方向に延在する壁25及び26が同じ径方
向に延びる平面内に存在するように軸線方向で整合され
ている。複数の保持部材15が溝16及び17に配置さ
れる。図3に示すように、各保持部材15は円弧状の部
材である。図4に示すように、各保持部材は、実質的に
軸線方向に延在する保持部分19と、実質的に径方向に
延びる保持部分20とを備えているので、各保持部材の
断面形状は「L字形」であり、上記保持部分19及び2
0はこの「L字形」の第1及び第2の脚部を形成してい
る。保持部分19はダミーディスク9の溝17内に配置
され、そして保持部分20は軸に形成された溝16内に
配置される。従ってダミーディスク9の上流向きの軸線
方向運動は、ディスク9の壁26が保持部材15の保持
部分20に当接し、一方、該保持部材15のこの保持部
分20が軸8の溝16の壁27に当接することによって
阻止される。As shown in FIGS. 3 and 4, a groove 17 extending in the circumferential direction is formed in a region of the surface 22 extending in the radial direction on the upstream side of the dummy disk 9 and intersecting with the hub 10.
A groove 16 extending in the second circumferential direction is formed on the outer surface 14 of the shaft 8. Grooves 16 and 17 are grooves 16 and 17
Are axially aligned such that their downstream radially extending walls 25 and 26 lie in the same radially extending plane. A plurality of holding members 15 are arranged in the grooves 16 and 17. As shown in FIG. 3, each holding member 15 is an arc-shaped member. As shown in FIG. 4, each holding member includes a holding portion 19 that extends substantially in the axial direction and a holding portion 20 that extends substantially in the radial direction. “L-shaped” and has the holding portions 19 and 2
0 forms the "L-shaped" first and second legs. The holding part 19 is arranged in the groove 17 of the dummy disk 9, and the holding part 20 is arranged in the groove 16 formed in the shaft. Therefore, the upstream axial movement of the dummy disc 9 causes the wall 26 of the disc 9 to abut against the retaining part 20 of the retaining member 15, while this retaining part 20 of the retaining member 15 causes the wall 27 of the groove 16 of the shaft 8 to move. Is blocked by abutting against.
【0015】好適な実施例における溝16及び17は、
それぞれ、ディスク9及び軸8を取り巻いて360°に
亙り延在する。図3に示すように、各保持部材15は比
較的小さい円弧部分を占める。従って、全ての保持部材
によって取り囲まれた合成円弧が360°に亙る溝16
及び17全体を埋めるように、充分な量の保持部材15
が用いられることになる。従って、全ての保持部分20
の合成剪断面積は、非常に大きな軸方向の力に抗するの
に充分である。The grooves 16 and 17 in the preferred embodiment are
Each surrounds the disc 9 and the shaft 8 and extends over 360 °. As shown in FIG. 3, each holding member 15 occupies a relatively small arc portion. Therefore, the combined circular arc surrounded by all the holding members has a groove 16 of 360 °.
And a sufficient amount of the holding member 15 so as to fill the whole
Will be used. Therefore, all holding parts 20
The composite shear cross section of is sufficient to withstand very large axial forces.
【0016】図3及び図5に示すように、溝17の局所
部分は、入口スロット18を形成するように径方向に拡
大されている。入口スロット18と溝17の合成された
径方向の高さは少なくとも、該入口スロットを介して保
持部材を溝17内へと軸方向に挿入することができるよ
うに、該保持部材15の径方向の高さと同程度の大きさ
である。溝16,17内に設置される最後の保持部材1
5は、図8に最も良く示してあるように、特殊なロック
用又は固定用保持部材24である。このロック用保持部
材24は、追って詳述するように、2つのねじ孔部分2
8が付加されている点を除いて他の保持部材15と同じ
である。入口スロット18内には、ロック用保持部材2
4に隣接した状態で且つ該保持部材24の径方向外側に
閉鎖部材30が配置される。この閉鎖部材30の径方向
の厚さは、該閉鎖部材30が入口スロット18内にぴっ
たりと嵌合し、軸の外面14と入口スロット18を画成
する外側寄りの面との間に径方向の隙間が実質的に生じ
ないように選択される。As shown in FIGS. 3 and 5, the local portion of the groove 17 is radially expanded to form an inlet slot 18. The combined radial height of the inlet slot 18 and the groove 17 is at least the radial direction of the retaining member 15 so that the retaining member can be axially inserted into the groove 17 via the inlet slot. It is about the same size as the height of. The last holding member 1 installed in the grooves 16 and 17
Reference numeral 5 is a special locking or fixing holding member 24, as best shown in FIG. The locking holding member 24 has two screw hole portions 2 as described later in detail.
It is the same as the other holding members 15 except that 8 is added. Within the inlet slot 18 is a locking retaining member 2
4, a closing member 30 is arranged outside the holding member 24 in the radial direction. The radial thickness of the closure member 30 is such that the closure member 30 fits snugly within the inlet slot 18 and between the outer surface 14 of the shaft and the outwardly facing surface defining the inlet slot 18. Are selected so that substantially no gap is created.
【0017】図7に示してあるように、2個のねじ孔3
4における円周の半部29は閉鎖部材30の内向面に形
成される。図8に示すように、ねじ孔34の円周の他の
半部28はロック用保持部材24の外側面に形成され
る。図5に示すように、上記ねじ孔を画成する両半部2
8及び29は周方向で整合させられるので、閉鎖部材3
0が入口スロット18内に配置された時に、該閉鎖部材
の内向面がロック用保持部材24の外側面と合致し2つ
のねじ孔半部28と2つのねじ孔半部29とが組み合わ
さって、2個の完全な軸線方向に配向したねじ孔34を
形成する。As shown in FIG. 7, two screw holes 3
The circumferential half 29 at 4 is formed on the inward surface of the closure member 30. As shown in FIG. 8, the other half portion 28 of the circumference of the screw hole 34 is formed on the outer surface of the lock holding member 24. As shown in FIG. 5, the two halves 2 that define the screw hole.
Since 8 and 29 are circumferentially aligned, the closure member 3
When the 0 is placed in the inlet slot 18, the inward surface of the closure member coincides with the outer surface of the locking retaining member 24 and the two screw hole halves 28 and the two screw hole halves 29 combine. Two complete axially oriented screw holes 34 are formed.
【0018】図5及び図6に示すように、各孔34内に
は軸線方向に配向されたロック用ねじ31がねじ込まれ
て、それにより閉鎖部材30はロック用保持部材24に
固定される。このようにして、ロック用保持部材24
は、閉鎖部材30が軸線方向に運動して入口スロット1
8から出るのを阻止し、そして閉鎖部材は、ロック用保
持部材が溝16及び17内で径方向及び周方向に運動す
るのを阻止する。既に述べたように、保持部材15及び
24は溝16及び17の360゜に亙る全空間を埋めて
いるので、ロック用保持部材24を周方向の所定位置に
ロック又は固定することは、残りの保持部材15の全て
も周方向の所定位置にロック又は固定されることにな
る。この構成で、高い応力を受ける部材である軸8或い
はディスク9の何れに対しても、ねじ孔と関連する応力
集中を導入することなく、ロック用ねじによる確実なロ
ック又は固定が実現される。As shown in FIGS. 5 and 6, an axially oriented locking screw 31 is screwed into each hole 34, whereby the closing member 30 is fixed to the locking holding member 24. In this way, the lock holding member 24
The closing member 30 is moved axially so that the inlet slot 1
8, and the closure member prevents the locking retaining member from moving radially and circumferentially in the grooves 16 and 17. As already mentioned, the holding members 15 and 24 fill the entire space of the grooves 16 and 17 over 360 °, so that locking or fixing the locking holding member 24 in place in the circumferential direction is not possible. All of the holding members 15 are also locked or fixed at predetermined positions in the circumferential direction. With this configuration, reliable locking or fixing by the locking screw can be realized without introducing stress concentration related to the screw hole to either the shaft 8 or the disk 9 which is a member subjected to high stress.
【0019】図5及び図6に示すように、ねじ31は、
該ねじにより保持されるパンツ形状座金32により回転
しないように所定位置に固定される。このパンツ形状座
金は図6に示してある。なお図示を明瞭にするために、
図6において、パンツ形状座金32の一端のタブ33は
該座金を最初に設置する際に観察される形態で示されお
り、他方、該座金の他端のタブは、ねじ31の六角頭の
側面の周囲に曲げた後に観察される状態で示されてあ
る。しかしながら、パンツ形状座金32の両端にあるタ
ブ33は、2つのねじ31が保持されるように双方共に
ねじ31の頭の周囲に折り曲げられるものである。As shown in FIGS. 5 and 6, the screw 31 is
The pants-shaped washers 32 held by the screws are fixed in place so as not to rotate. This pants-shaped washer is shown in FIG. In order to clarify the illustration,
In FIG. 6, the tab 33 on one end of the pant-shaped washer 32 is shown in the form observed when the washer is first installed, while the tab on the other end of the washer is the side of the hexagonal head of the screw 31. Is shown as observed after bending around. However, the tabs 33 on both ends of the pant-shaped washer 32 are both folded around the head of the screw 31 so that the two screws 31 are retained.
【0020】本発明は、例えばディスク9の加熱と軸8
の冷却とを同時に行うことによって、先ずダミーディス
ク9を軸8から膨張により取り外し、その状態ままのロ
ータ3を改装することによって実施することができる。
そこで、軸8の外面14に溝16を切削する。次にダミ
ーディスク9を、例えば該ディスク9の加熱と軸8の冷
却とを再び同時に行って該軸8に焼嵌めし、更に、溝1
7及び入口スロット18をディスク9の面22のハブ1
0の箇所に切削するのである。代替的には、軸8にディ
スク9を再焼嵌めする前にディスク9に溝17及び入口
スロット18を切削することもできよう。The present invention is, for example, for heating the disk 9 and the shaft 8.
It is possible to carry out this by simultaneously removing the dummy disk 9 from the shaft 8 by expansion and then refurbishing the rotor 3 in that state.
Therefore, the groove 16 is cut on the outer surface 14 of the shaft 8. Next, the dummy disk 9 is shrink-fitted onto the shaft 8 by again heating the disk 9 and cooling the shaft 8 at the same time, for example.
7 and inlet slot 18 to hub 1 on surface 22 of disk 9
It cuts to 0 points. Alternatively, the groove 17 and the inlet slot 18 could be cut in the disk 9 before the disk 8 was shrink-fitted onto the shaft 8.
【0021】切削が完了したならば、保持部材15を一
度に1個ずつ入口スロット18内に挿入して溝16及び
17に沿って摺動させる。溝16,17が入口スロット
18の内側の部分を除いて保持部材15で満たされたな
らば、入口スロット内にロック用保持部材24を挿入
し、次いで閉鎖部材30を挿入する。そうした上で、孔
34を、該孔34の中心線が閉鎖部材30とロック用保
持部材24の合致面の交差部上に位置するように、閉鎖
部材30及びロック用保持部材24の間に穿孔する。次
いで孔34をタップ加工する。代替的には、閉鎖部材3
0及びロック用保持部材24の上記のような設置前に、
例えば万力により閉鎖部材をロック用保持部材に締着す
ることによって、孔34を穿孔し、タップ加工すること
ができよう。When the cutting is complete, the retaining members 15 are inserted one at a time into the inlet slots 18 and slid along the grooves 16 and 17. Once the grooves 16,17 have been filled with the retaining member 15 except for the portion inside the inlet slot 18, the locking retaining member 24 is inserted into the inlet slot and then the closing member 30 is inserted. As such, a hole 34 is drilled between the closure member 30 and the locking retaining member 24 such that the centerline of the hole 34 is located at the intersection of the mating surfaces of the closure member 30 and the locking retaining member 24. To do. Next, the hole 34 is tapped. Alternatively, the closure member 3
0 and the lock holding member 24 are installed as described above,
The holes 34 could be drilled and tapped, for example, by fastening the closure member to the locking retaining member with a vise.
【0022】閉鎖部材30及びロック用保持部材24を
所定位置に設置したならば、パンツ形状座金32を閉鎖
部材及びロック用保持部材の径方向の面に当てて、ロッ
ク用ねじ31を孔34内にねじ込み、それにより閉鎖部
材をロック用保持部材に固定的に取付け且つパンツ形状
座金を固定する。ロック用ねじ31を締め付けた後に、
パンツ形状座金32のタブ33を、図6でのパンツ形状
座金32の一端で示すように、ロック用ねじの六角頭の
側面の周囲に折り曲げる。After the closing member 30 and the lock holding member 24 are installed at the predetermined positions, the pants-shaped washer 32 is applied to the radial surfaces of the closing member and the lock holding member, and the locking screw 31 is placed in the hole 34. To secure the closure member to the locking retaining member and to secure the pant-shaped washer. After tightening the lock screw 31,
The tab 33 of the pant-shaped washer 32 is folded around the side of the hexagonal head of the locking screw, as shown at one end of the pant-shaped washer 32 in FIG.
【0023】ロック用固定装置もしくはロック用固定手
段としてねじ31を示したが、当業者には明らかなよう
に、例えば、ピン、スナップ・リング、さねはぎ構造或
いは溶接のような多くの他の方法をロック用固定に用い
ることが可能である。更にまた、本発明は、蒸気タービ
ンにおけるダミーディスクに適応された場合を参照して
説明したが、本発明はまた、軸と一体ではない羽根付き
蒸気タービンディスクや、圧縮機、ポンプ及びガスター
ビンのような他の種類のターボ機械におけるディスクに
も同様に適用可能であると理解されたい。更に、溝16
及び17はディスク9及び軸8に360゜に亙って延在
するものとして説明したが、それより小さい円弧部分を
包摂する溝も利用可能である。このように、本発明は、
本発明の精神或いは本質的属性から離反することなく他
の特定の形態で具現することができ、従って、本発明は
ここに述べた実施例に限定されるものではないことを付
記する。Although the screw 31 is shown as a locking fixture or means for locking, it will be apparent to those skilled in the art that many other such as pin, snap ring, tongue and groove construction or welding, for example. The method can be used for locking fixation. Furthermore, although the present invention has been described with reference to the case where it is applied to a dummy disk in a steam turbine, the present invention also applies to vane steam turbine disks that are not integral with a shaft, compressors, pumps and gas turbines. It should be understood that it is equally applicable to discs in other types of turbomachines as well. Further, the groove 16
Although 17 and 17 have been described as extending through the disk 9 and the shaft 8 through 360 °, grooves enclosing smaller arc portions are also available. Thus, the present invention
It should be noted that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential attributes of the present invention, and thus the present invention is not limited to the embodiments described herein.
【図1】高圧蒸気タービンの縦断面図である。FIG. 1 is a vertical sectional view of a high-pressure steam turbine.
【図2】同上の蒸気タービンの図1に矩形IIで示した部
分の詳細図である。2 is a detailed view of a portion of the steam turbine shown by rectangle II in FIG. 1. FIG.
【図3】図2の線IIIーIIIにおける断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG.
【図4】図3の線IVーIVにおける断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG.
【図5】図3の線VーVにおける断面図である。5 is a cross-sectional view taken along the line VV in FIG.
【図6】図5における線VI-VIから見た図である。FIG. 6 is a view taken along line VI-VI in FIG.
【図7】図5に示した閉鎖部材の斜視図である。7 is a perspective view of the closing member shown in FIG.
【図8】図5に示したロック用保持部材の斜視図であ
る。8 is a perspective view of the lock holding member shown in FIG.
1 蒸気タービン 2 ケージング組立体 3 ロータ 8 軸 9 ダミーディスク 10 ダミーディスクのハブ 15 円弧状の保持部材 16 第1の溝 17 第2の溝 18 入口スロット 19 円弧状の保持部材の第2の保持部分 20 円弧状の保持部材の第1の保持部分 24 ロック用保持部材 31 ロック用ねじ 30 閉鎖部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steam turbine 2 Caging assembly 3 Rotor 8 Shaft 9 Dummy disk 10 Dummy disk hub 15 Arc-shaped holding member 16 First groove 17 Second groove 18 Inlet slot 19 Second holding portion of arc-shaped holding member 20 1st holding | maintenance part of an arc-shaped holding member 24 Holding member 31 for locking 31 Screw for locking 30 Closing member
フロントページの続き (72)発明者 ロウエル・メイソン・スワーツ アメリカ合衆国、フロリダ州、ウインタ ー・スプリングス、リングウッド・ドライ ブ 253Front Page Continuation (72) Inventor Lowell Mason Swarts Ringwood Drive, Winter Springs, Florida, USA 253
Claims (3)
する軸と、 b)前記第1の溝の近傍で前記軸を取り囲むハブと該ハ
ブに形成され、周方向に延在する第2の溝とを有するデ
ィスクと、 c)前記軸に対する前記ディスクの軸線方向運動を阻止
するための円弧状の保持部材であって、前記第1の溝内
に配置される第1の保持部分と、前記第2の溝内に配置
される第2の保持部分とを有する前記保持部材と、を備
える蒸気タービン。1. In a steam turbine, a) a shaft having a first groove formed in a peripheral portion and extending in a circumferential direction; and b) a hub surrounding the shaft in the vicinity of the first groove and the hub. A disk having a second groove extending in the circumferential direction, and c) an arcuate holding member for preventing axial movement of the disk with respect to the shaft, the first groove A steam turbine comprising: a retaining member having a first retaining portion disposed therein and a second retaining portion disposed within the second groove.
方向に延在する面と、該面と交差し前記軸を取り囲むハ
ブとを有して成るロータにおける、前記軸に沿っての前
記ディスクの軸線方向運動を阻止するための装置であっ
て、 a)前記軸の周辺部に形成され、周方向に延在する第1
の溝と、 b)前記ハブと前記面の交差部に隣接して前記ディスク
に形成され、周方向に延在する第2の溝と、 c)前記第1の溝内に配置される第1の脚部と、前記第
2の溝内に配置される第2の脚部とを有する実質的にL
字形をなす保持部材と、 d)前記第2の溝内に延在する第1の軸方向に配向され
たロック用ねじと、を備えるディスクの軸線方向運動阻
止装置。2. A rotor having an axis and a disk, the disk having a radially extending surface, and a hub intersecting the surface and surrounding the axis, the rotor having a surface along the axis. A device for inhibiting axial movement of the disc, comprising: a) a first circumferentially extending peripheral portion of the shaft.
B) a second groove formed in the disk adjacent to the intersection of the hub and the surface and extending circumferentially; c) a first groove disposed in the first groove. Substantially L having a second leg and a second leg disposed in the second groove.
A disk axial motion restraint device comprising a V-shaped retaining member, and d) a first axially oriented locking screw extending into said second groove.
方向に延在する面と前記軸を取り囲むハブとを有してい
るターボ機械のロータにおいて、前記ディスクを前記軸
に取り付ける方法であって、 a)前記軸の周辺部に周方向に延在する第1の溝を機械
加工し、 b)前記ディスクにおける前記面に前記ハブと隣接して
周方向に延在する第2の溝を機械加工し、 c)前記ディスクの前記面に前記第2の溝に隣接して入
口スロットを機械加工し、 d)前記ディスクの前記ハブを前記軸に焼嵌めし、 e)第1及び第2の保持部分を有する複数の円弧状の保
持部材を、前記第1の保持部分が前記第1の溝内に配置
され、前記第2の保持部分が前記第2の溝内に配置され
るように前記入口スロット内に挿入し、 f)前記第1及び第2の溝に沿って前記保持部材の各々
を摺動させて、前記保持部材で前記第1及び第2の溝の
円周方向の延在領域を埋める、諸段階を含むターボ機械
におけるディスクの取付方法。3. A rotor for a turbomachine having a shaft and a disk, the disk having a radially extending surface and a hub surrounding the shaft, wherein the disk is attached to the shaft. A) a first groove circumferentially extending around the shaft is machined; and b) a second groove circumferentially extending adjacent to the hub on the surface of the disc. C) machining an inlet slot in the face of the disc adjacent the second groove, d) shrink fitting the hub of the disc onto the shaft, and e) first and second. A plurality of arcuate holding members having two holding portions are arranged such that the first holding portion is arranged in the first groove and the second holding portion is arranged in the second groove. Insert into the inlet slot at: f) along the first and second grooves A method of mounting a disk in a turbomachine, comprising the steps of sliding each of the holding members to fill the circumferentially extending regions of the first and second grooves with the holding members.
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|---|---|---|---|
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| US07/740,353 US5161951A (en) | 1991-08-05 | 1991-08-05 | Apparatus and method for preventing axial movement of a disc along a shaft |
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-
1992
- 1992-07-30 JP JP4203701A patent/JPH0768886B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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